如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為0.5T,方向垂直紙面向里,當(dāng)金屬棒ab在水平恒力作用下沿光滑導(dǎo)軌水平向左勻速運(yùn)動時(shí),電阻R上消耗的功率為2w,已知電阻R=0.5Ω,導(dǎo)軌間的距離l=0.4m,導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬棒的電阻r=0.1Ω,求:
(1)金屬棒ab中電流的方向;
(2)金屬棒勻速滑動的速度;
(3)水平恒力的大。
(1)由右手定則可知,金屬棒中的電流方向?yàn)椋篴→b.
(2)電路電流為:I=
P
R
=
2
0.5
=2A,
感應(yīng)電動勢:E=BLv
由歐姆定律得:I=
E
R+r

速度:v=
I(r+R)
BL
=
2×(0.1+0.5)
0.5×0.4
=6m/s;
(3)安培力:FA=BIL=0.5×2×0.4=0.4N;
根據(jù)平衡條件得拉力為:F=FA=0.4N;
答:(1)金屬棒ab中電流的方向?yàn)椋篴→b;
(2)金屬棒勻速滑動的速度為6m/s;
(3)水平恒力的大小為0.4N.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab,垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由靜止開始運(yùn)動,棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)).求:
(1)在圖中標(biāo)出當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場后流過電阻R的電流方向;
(2)棒ab在離開磁場右邊界時(shí)的速度;
(3)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個(gè)回路所消耗的電能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,位于同一水平面內(nèi)的,兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面,導(dǎo)軌的一端與一電阻相連,具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直,當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖變化時(shí)(規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎,用一平行于?dǎo)軌的力F向左或向右拉桿ab,使它保持靜止.若規(guī)定由a→b方向通過桿的感應(yīng)電流為正,向右的拉力為正,則能反映通過桿的感應(yīng)電流I和拉力F隨時(shí)間t變化的圖線是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,固定在水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦滑動,此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形,開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動時(shí),可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在圖中,設(shè)有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T,方向豎直向下,矩形導(dǎo)線框abcd的邊長ab=60cm,bc=40cm,其ad邊在磁場外.線框向右水平勻速運(yùn)動的速度v=5.0m/s,線框的電阻R=0.50Ω.求:
(1)線框中感應(yīng)電動勢的大;
(2)線框中感應(yīng)電流的大;
(3)cd邊受到的安培力的大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,光滑絕緣水平桌面上直立一個(gè)單匝正方形導(dǎo)線框ABCD,線框的邊長為L=0.4m、總電阻為R=0.1Ω.在直角坐標(biāo)系xoy中,有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的下邊界與x軸重合,上邊界滿足曲線方程y=0.2sin
10π
3
x
(m),場強(qiáng)大小B=0.2T.線框在沿x軸正方向的拉力F作用下,以速度v=10m/s水平向右做勻速直線運(yùn)動,恰好拉出磁場.

(1)求線框中AD兩端的最大電壓;
(2)在圖乙中畫出運(yùn)動過程中線框i-t圖象,并估算磁場區(qū)域的面積;
(3)求線框在穿越整個(gè)磁場的過程中,拉力F所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示(俯視),MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長且電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間距L=0.2m,其間有一個(gè)方向垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場B1=5.0T.導(dǎo)軌上NQ之間接一電阻R1=0.40Ω,阻值為R2=0.10Ω的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸.兩導(dǎo)軌右端通過金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極相連.電容器C緊挨帶有小孔的固定絕緣彈性圓筒,圓筒壁光滑,筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場B2,O是圓筒的圓心,圓筒的內(nèi)半徑r=0.40m.

(1)用一個(gè)方向平行于MN水平向左且功率P=80W的外力F拉金屬桿,使桿從靜止開始向左運(yùn)動.已知桿受到的摩擦阻力大小恒為f=6N,求求當(dāng)金屬桿最終勻速運(yùn)動時(shí)的速度大小;
(2)計(jì)算金屬桿勻速運(yùn)動時(shí)電容器兩極板間的電勢差;
(3)當(dāng)金屬桿處于(1)問中的勻速運(yùn)動狀態(tài)時(shí),電容器C內(nèi)緊靠極板D處的一個(gè)帶正電的粒子加速后從a孔垂直磁場B2并正對著圓心O進(jìn)入圓筒中,該帶電粒子與圓筒壁碰撞兩次后恰好又從小孔a射出圓筒.已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時(shí)電量和能量都不損失,不計(jì)粒子的初速度、重力和空氣阻力,粒子的荷質(zhì)比
q
m
=5×107C/kg,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd.邊長ab=2bc,置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外,線框兩次勻速地進(jìn)入磁場,兩次完全進(jìn)入磁場的時(shí)間相同,方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場.線框上產(chǎn)生的熱量為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1:第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場.線框上產(chǎn)生的熱量為Q2,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則( 。
A.Q1>Q2q1=q2B.Q1>Q2q1>q2
C.Q1=Q2q1=q2D.Q1=Q2q1>q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在無線電儀器中,常需要在距離較近處安裝兩個(gè)線圈,并要求當(dāng)一個(gè)線圈中有電流變化時(shí),對另一個(gè)線圈中的電流的影響盡量小。則圖中兩個(gè)線圈的相對安裝位置最符合該要求的是 (    )

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